DE2806051C2 - Casting drive of a die casting machine - Google Patents
Casting drive of a die casting machineInfo
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gießantrieb einer Druckgießmaschine mit einem in einem Preßzylinder verschiebbaren Preßkolben, mit einer Leitung, die mit den einander gegenüberliegenden Seiten des Preßkolbens verbunden ist und ein erstes Schnellschlußventil enthält, mit zwei Druckmittelbehältern, sowie einer Ventilvorrichtung in Druckleitungen von dem ersten Druckmittelbehälter zu einem Druckerhöhungszylinder, der mit einer Seite des Preßzylinders verbunden ist, wobei der Abschnitt kleineren Querschnitts des Stufenkolbens in den Preßzylinder hineinragt.The invention relates to a casting drive of a die-casting machine with one that can be displaced in a press cylinder Plunger, with a line connected to the opposite sides of the plunger is connected and contains a first quick-acting valve, with two pressure medium containers, and a valve device in pressure lines from the first pressure medium container to a pressure increasing cylinder, which is with one side of the press cylinder is connected, the section of smaller cross section of the stepped piston in the press cylinder protrudes.
Eine derartige Druckgießmaschine ist aus der DE-AS 21 539 bekannt. Mit dieser bekannten Druckgießmaschine wird ein schnelles Ansprechen und kurze Ventilzeiten eines Zuschaltventil in der Dnickmittelspeiseleitung angestrebt, um dadurch die mittels eines Multiplikators aufzubringende Nachdruckkraft möglichst schnell auf den gewünschten Wert zu bringen. Weiterhin soll auch erreicht werden, das Zuschaltventil am Ende der Nachdruckphase wieder schnell zu schließen. Das Problem der Rückführung des Druckmittels aus der ersten in die zweite Kammer des Arbeitskolbens stellt sich ebensowenig wie das Problem von Druckschlägen, wenn der Arbeitskolben nach Ausführung des Einrpritzhub«*? angehalten wird, wobei ein hoher Druckanstieg auftritt.Such a die casting machine is known from DE-AS 21 539. With this well-known die casting machine a quick response and short valve times of a sequence valve in the nitrogen feed line aimed to thereby achieve the holding force to be applied by means of a multiplier as far as possible to bring it quickly to the desired value. Furthermore, the sequence valve should also be achieved on To close again quickly at the end of the holding pressure phase. The problem of the return of the pressure medium from the the first into the second chamber of the working piston is just as unlikely as the problem of pressure surges, if the working piston after execution of the injection stroke «*? is stopped, with a high pressure increase occurs.
Bei Druckgießmaschinen mit einer Rückkopplungsleitung liegt beispielsweise ein Absperrventil zwischen der hinteren Kammer um1, der vorderen Kammer des Preßzylinders, um das Öl von der hinteren Kammer in die vordere Kammer umzuleiten, wenn der Arbeitskolben nach vorne bewegt wird. Das Absperrventil ist während des Hinlaufs des Arbeitskolbens voll geöffnet, wird jedoch durch eine Feder geschlossen, wenn ein Rückschlagventil geöffnet wird. Das Zurückziehen des Arbeitskolbens geschieht in der Weise, daß ein Steuerventil in eine vorbestimmte Stellung gebracht wird, so daß Drucköl dem Absperrventil über eine Leitung, über ein Ventil und eine Hilfsleitung zugeführt wird, so daß sich das Absperrventil schließt. Ein Folgeventil zur Druckentlastung ist an die hintere Kammer über eine Leitung angeschlossen und wird durch eine Fedei geschlossen, wenn der Arbeitskolben sich nach vorne bewegt. Hat der Arbeitskolben seinen Hinlauf beendet, so wird der durch die Hilfsleitung dem Folgeventil zugeführte Druck größer als die Kraft der Feder, so daß das Folgeventii öffnet, um öl aus der hinteren Kammer in einen Behälter über Leitungen fließen zu lassen, so daß der durch den Arbeitskolben erzeugte Druck erhöht wird.In die casting machines with a feedback line, for example, a shut-off valve is located between the rear chamber at 1 , the front chamber of the press cylinder, in order to divert the oil from the rear chamber to the front chamber when the working piston is moved forward. The shut-off valve is fully open during the outward travel of the working piston, but is closed by a spring when a check valve is opened. The working piston is withdrawn in such a way that a control valve is brought into a predetermined position, so that pressurized oil is supplied to the shut-off valve via a line, a valve and an auxiliary line, so that the shut-off valve closes. A pressure relief sequence valve is connected to the rear chamber via a line and is closed by a spring when the working piston moves forward. When the working piston has finished its outward travel, the pressure supplied to the sequence valve through the auxiliary line is greater than the force of the spring, so that the sequence valve opens to allow oil to flow from the rear chamber into a container via lines, so that the through the The pressure generated by the working piston is increased.
Ein Rückschlagventil liegt parallel zu dem Folgeventil, um öl der hinteren Kammer zuzuleiten, wenn das Steuerventil
in die vorgegebene Stellung bewegt wird, um den Arbeitskolben zurückzuziehen.
Wird bei dieser Art von Druckgießmaschine der Arbeitskolben nach vorne bewegt, wobei öl aus der hinteren
Kammer in die vordere Kammer übertragen wird, ist es möglich, den Einspritzvorgang mit hoher Geschwindigkeit
durchzuführen, indem eine verhältnismäßig kleine Menge Öl dem Preßzylinder von dem Behälter
zugeführt wird. Am Ende des Einspritzvorgangs wird die Rückkopplungsleitung unterbrochen, gleichzeitig
der Druck in der hinteren Kammer entlastet, so daß hoher Druck auf das in die Form eingespritzte geschmolzene
Metall übertragen wird.A check valve is parallel to the sequence valve to supply oil to the rear chamber when the control valve is moved to the predetermined position to retract the power piston.
In this type of die casting machine, when the working piston is moved forward with oil being transferred from the rear chamber to the front chamber, it is possible to carry out the injection operation at high speed by supplying a relatively small amount of oil to the press cylinder from the container. At the end of the injection process, the feedback line is broken and at the same time the pressure in the rear chamber is relieved so that high pressure is transferred to the molten metal injected into the mold.
Gegenüber einer Druckgießmaschine ohne Rückkopplungsleitung ergeben sich die Vorteile, daß keine Druckschläge auftreten und daß eine hohe Einspritzgeschwindigkeit mit einer kleineren Menge Drucköl erzielt werden kann. Da jedoch eine verhältnismäßig lange Zeit von einigen Zehntel bis zu mehreren Hundertstel von Millisekunden erforderlich ist, bevor der auf das geschmolzene Metall ausgeübte Druck nach Beendigung des Einspritzvorgangs erhöht wird, kann es zu einer Temperaturabnahme des geschmolzenen Metalls während dieser Zeit kommen, so daß es nicht möglich ist, einen genügend hohen Druck auf das geschmolzene Metall auszuüben. Dies ist der Grund dafür, daß die Qualität der Druckerzeugnisse nicht immer einwandfrei ist. Wenn auch bei einer Druckgießmaschine mit Rückkopplungslcitung gegenüber der einfachen Druckgießmaschine der Vorteil besteht, daß die Druckschläge weitgehend vermieden bzw. stark vermindert werden, die durch das große Gewicht bewegter Bauteile wie desCompared to a die casting machine without a feedback line, there are advantages that none Pressure surges occur and that a high injection speed is achieved with a smaller amount of pressurized oil can be. However, since a relatively long time from a few tenths to several hundredths of milliseconds is required before the pressure on the molten metal ceases If the injection rate is increased, there may be a decrease in the temperature of the molten metal come during this time so that it is not possible to put a sufficiently high pressure on the melted Exercise metal. This is the reason why the quality of the printed matter is not always perfect is. Albeit with a die-casting machine with a feedback line compared to the simple die-casting machine the advantage is that the pressure surges are largely avoided or greatly reduced, due to the heavy weight of moving components such as the
Arbeitskolbens und der Kolbenstange auftreten, erzeugt andererseits ein großes Trägheitsmoment eine hohe Druckspitze auf das in die Form eingespritzte geschmolzene Metall.Working piston and the piston rod occur, on the other hand, creates a large moment of inertia high pressure spike on the molten metal injected into the mold.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gießantrieb einer Druckgießmaschine zu schaffen, durch den die Nachteile bekannter Druckgießmaschinen vermieden, Druckschläge vermindert bzw. ganz beseitigt werden und die Geschwindigkeit des Einspritz- bzw. Preßkolbens während des Ein^pritzhubes veränderbar ist sowie keine Schwierigkeiten durch adiabatische Kompression von Gasen in der Druckgießform auftreten.The object of the invention is to provide a casting drive To create die casting machine by which the disadvantages of known die casting machines avoided pressure surges be reduced or eliminated entirely and the speed of the injection or plunger during of the injection stroke can be changed and there are no difficulties due to adiabatic compression of Gases occur in the die.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zweites Schnellschlußventil zwischen einer hinteren Kammer des Preßzylinders und dem zweiten Druckmittelbehälter vorgesehen ist, daß das zweite Schnellschlußventil mit einem Hiifszylinder verbunden ist. daß das erste Schnellschlußventil zwischen der hinteren Kammer und der vorderen Kammer des Preßzylinders in einer Druckmittel-Rückführleitung angeordnet ist, daß dieses Schnellschlußventil einen Hilfskolben aufweist, daß der Hiifszyiinder und der Zyiinderraum für den Hilfskolben über ein erstes Wegsteue. ventil mit einer Leitung zu einer Druckmittelquelle verbunden sind, daß die Ventilanordnung in den Druckleitungen in dem ersten Druckmittelbehälter ein Rückschlagventil ist, das nur in Richtung des ersten Druckmittelbehälters öffnet und von einem zweiten Wegsteuerventil, das in Reihe mit einem Durchflußsteuerventil geschaltet ist, überbrückt ist, daß ein weiteres Rückschlagventil mit der vorderen Kammer des Preßzylinders verbunden ist, daß das Rückschlagventil von einem Folgeventil und einem dritten Wegsteuerventil, das parallel zu dem Folgeventil angeordnet ist, steuerbar ist und daß das Folgeventil an den zweiten Druckmittelbehälter über das erste Wegsteuerventil und eine Hilfsleitung angeschlossen ist.This object is achieved in that a second quick-acting valve between a rear Chamber of the press cylinder and the second pressure medium container is provided that the second Quick-closing valve is connected to a auxiliary cylinder. that the first quick-closing valve between the rear Chamber and the front chamber of the press cylinder arranged in a pressure medium return line is that this quick-acting valve has an auxiliary piston that the Hiifszyiinder and the Zyiinderraum for the auxiliary piston via a first Wegsteue. valve connected to a line to a pressure medium source are that the valve arrangement in the pressure lines in the first pressure medium container is a check valve is that opens only in the direction of the first pressure medium container and of a second directional control valve that is in Series is connected to a flow control valve, that another check valve is bridged the front chamber of the press cylinder is connected, that the check valve of a sequence valve and a third path control valve, which is arranged parallel to the sequence valve, is controllable and that the sequence valve connected to the second pressure medium tank via the first path control valve and an auxiliary line is.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der im ersten Schnellschlußventil vorhandene Hilfskolben zum Schließen des Ventils über eine Hilfsleitung, die mit dem ersten Wegsteuerventil verbunden ist. mit Druck beaufschlagbar. In a further embodiment of the invention, the im first quick-acting valve existing auxiliary piston for closing the valve via an auxiliary line that is connected to the first direction control valve is connected. can be pressurized.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing.
Das Ausführungsbeispiel zeigt schematisch, teilweise im Schnitt, eine Druckgießmaschine mit einem Gießantrieb nach der Erfindung.The exemplary embodiment shows schematically, partially in section, a die casting machine with a casting drive according to the invention.
Die Druckgießmaschine enthält einen Preßzylinder 31. einen Preßkolben 32, der in dem Zylinder gleitend geführt ist und ein Druckerhöhungssystem mit einem Druckerhöhungszylinder 33 und einem Druckerhöhungskolben 34, der einen Abschnitt mit großem Durchmesser innerhalb des Druckerhöhungszylinders 33 aufweist und einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser. der in die hintere Kammer A des Preßzylinders 31 hineinragt, um eine Kraft zwischen dem Preßzylinder 31 und dem Druckerhöhungszylinder 33 zu übertragen. Wenn der Preßkolben 32 in seine rückwärtige Grenzlage zurückgezogen ist, wie in der Figur dargestellt, liegt der Druckerhöhungskolben 34 etwa in der Mitte des Druckerhöhungszylinders 33, um Druckschläge zu verhindern. Eine Rückkopplungsleitung 35 ist so ausgebildet, daß sie das Druckmittel aus der vorderen Kammer ödes Preßzylinders 31 in die hintere Kammer A umleitet. wenn der Preßk^lbcn 32 nach vorne bewegt wird, so daß eine Einspritzung mit hoher Geschwindigkeit mit einer kleinen FlüssigktM'smenge ermöglicht wird, die der hinteren Kammer A aus einer Druckmittelquelle 40, z. B. einem zweiten Behälter, zugeführt wird. In die Leitung 35 ist ein erstes Schnellschlußventil 36 eingeseiTt, das einen Ventilkörper 37 aufweist, der einen Abschnitt mit großem und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser hat und in dem Ventilgehäuse verschiebbar ist. Das Ende des Abschnittes mit kleinem Durchmesser ragt durch das Ventilgehäuse in die Außenluft, so daß die Fläche, auf die das Drucköl einwirkt, größer ist als dieThe die casting machine includes a press cylinder 31. a press piston 32 slidably guided in the cylinder and a pressure increasing system comprising a pressure increasing cylinder 33 and a pressure increasing piston 34 having a large diameter portion within the pressure increasing cylinder 33 and a portion having a smaller diameter. which protrudes into the rear chamber A of the press cylinder 31 to transmit a force between the press cylinder 31 and the pressure increasing cylinder 33. When the plunger 32 is withdrawn into its rearward limit position, as shown in the figure, the pressure increasing piston 34 lies approximately in the center of the pressure increasing cylinder 33 in order to prevent pressure surges. A feedback line 35 is designed so that it bypasses the pressure medium from the front chamber or press cylinder 31 into the rear chamber A. when the plunger 32 is moved forward to allow high speed injection with a small amount of liquid supplied to the rear chamber A from a pressurized fluid source 40, e.g. B. a second container is supplied. A first quick-acting valve 36 is inserted into the line 35 and has a valve body 37 which has a section with a large and a section with a small diameter and is displaceable in the valve housing. The end of the small diameter portion protrudes through the valve housing into the outside air so that the area on which the pressurized oil acts is larger than that
ίο Fläche auf der Seite mit kleinem Durchmesser. Das Ventil 36 kann daher in einer äußerst kurzen Zeit geschlossen werden. Ein Hilfskolben 38 ist in dem Ventil 36 vorgesehen, der dazu benutzt wird, das Ventil 36 durch den Druck zu schließen, der über die Hilfsleitung 39 zugeführt wird, wenn der Preßkolben 32 zurückgezogen wird.ίο Area on the small diameter side. That Valve 36 can therefore be closed in an extremely short time. An auxiliary piston 38 is in the valve 36 is provided, which is used to close the valve 36 by the pressure generated via the auxiliary line 39 is fed when the plunger 32 is withdrawn.
Bei der als Behälter 40 ausgebildeten Druckmittelquelle wird das Drucköl der hinteren Kammer A des Preßzylinders 31 über Leitungen 44, 45 und 46, ein Durchflußsteuerventil 41 und ein erstes Wegsteuerventil 43 zugeführt, welches die Ric'/jng und die Geschwindigkeit des Preßkoibens 32 ae-ieu. sowie ein zweites Schnellschlußventil 47, das dem Ventil 36 ähnelt und einen Ventilkörper 48 enthält. Ein Hiifszylinder 49 ist mit dem einen Ende des Schnellschlußventils 47 verbunden und enthält einen Kolben 50. Der Hiifszylinder 49 ist mit der Leitung 46 über eine Hilfsleitung 51 verbunden, so daß das Schnellschlußventil 47 geöffnet wird, wenn der Preßkolben 32 zurückgezogen werden soil.In the pressure medium source designed as a container 40, the pressure oil is fed to the rear chamber A of the press cylinder 31 via lines 44, 45 and 46, a flow control valve 41 and a first path control valve 43, which determines the direction and the speed of the press cylinder 32 ae-ieu . and a second quick-acting closing valve 47, which is similar to valve 36 and contains a valve body 48. An auxiliary cylinder 49 is connected to one end of the quick-acting valve 47 and contains a piston 50. The auxiliary cylinder 49 is connected to the line 46 via an auxiliary line 51 so that the quick-acting valve 47 is opened when the plunger 32 is to be withdrawn.
Ein erster Behälter 52, der ein Druckmittel unter Gasdruck enthält, ist für die Betätigung des Druckerhöhungskolbens 34 und zur Absorption von Druckschlägen vorgesehen. Ein Rückschlagventil 53 liegt in Reihe mit den Leitungen 54 und 55, welche den Druckerhöhungszylinder 33 und den ersten Behälter 52 verbinden, so daß die Flüssigkeit nur von dem Druckerhöhungszylinder zu dem ersten Behälter durchströmen kann. Ein zweites Wegsteuerventil 56 wird durch ein elektrisches Signal betätigt und überbrückt das Rückschlagventil 53 in Reihe mit einem Durchflußsteuerventil 57 und einer Leitung 58. Ein weiteres Rückschlagventil 59 liegt zwisci.en der vorderen Kammer Sdes Preßzylinders 31 und einem Behälter 139 in Leitungen 66 und 67. Mit dem Rückschlagventil 59 ist ein drittes VVegsteuerventil 60 verbunden, welches die Flüssigkeit in der Federkammer des Rückschlagventils 59 abläßt und die Federkammer durch ein elektrisches Signal schließt, das z. B. durch einen Grenzschalter erzeugt wird oder aufgrund eines mechanischen Signals, das durch eine Nockensteuerung erzeugt wird, um z. B. das Rückschlagventil 59 zu öffnen oder zu schließen, wenn eine vorbestimrme Zeit nach dem Beginn des Preßhubs des Preßkolbens 32 abgelaufen ist. Ein Folgeventil 61 liegt parallel zu dem Wegsteuerve'ii1 60. Das Folgeventil 61 ist so eingestellt, daß es durch den Hilfsdruck geöffnet wird, der über die Leitung 46 und eine Hilfsleitung 62 zugeführt wird, wenn der Preßkolben 32 seinen Preßhub beendet hat und wenn das Wegsteuerventil 60 nicht benutzt wird. Die dargestellten Leitungen sind mit den Bezugszeichen 58, 63 bis 67 und 77 bis 80 bezeichnet. Ein Grenzschalter 68 ist einstellbar in einer solchen Stellung vorgesehen, daß er durch eine Nase 69 auf der Kolbenstange 32a des Preßkolbens betätigt werden kann und e>n elektrisches Signal, das mit Hilfe dieses Grenzschalters hervorgeru-A first container 52, which contains a pressure medium under gas pressure, is provided for actuating the pressure increasing piston 34 and for absorbing pressure surges. A check valve 53 is in series with the lines 54 and 55 which connect the pressure increasing cylinder 33 and the first container 52, so that the liquid can flow through only from the pressure increasing cylinder to the first container. A second directional control valve 56 is actuated by an electrical signal and bridges the check valve 53 in series with a flow control valve 57 and a line 58. Another check valve 59 is located between the front chamber S of the press cylinder 31 and a container 139 in lines 66 and 67. With the check valve 59, a third VVegsteuerventil 60 is connected, which drains the liquid in the spring chamber of the check valve 59 and closes the spring chamber by an electrical signal that z. B. generated by a limit switch or based on a mechanical signal generated by a cam control to e.g. B. to open or close the check valve 59 when a predetermined time has elapsed after the start of the pressing stroke of the plunger 32. A sequence valve 61 is parallel to the Wegsteuerve'ii 1 60. The sequence valve 61 is set so that it is opened by the auxiliary pressure which is supplied via the line 46 and an auxiliary line 62 when the plunger 32 has finished its compression stroke and when the directional control valve 60 is not used. The lines shown are denoted by the reference numerals 58, 63 to 67 and 77 to 80. A limit switch 68 is provided adjustable in such a position that it can be actuated by a lug 69 on the piston rod 32a of the plunger and an electrical signal that is generated with the aid of this limit switch.
bä fen wird, wird benutzt, um das Wegsteuerventil 60 zu betätigen. Die Leitutigen 70 und 71, die an eine Druckmittelquelle, z. B. eine nicht dargestellte Ölpumpe angeschlossen sind, liefern Drucköl an die Behälter 40 und 52bä fen is used to control valve 60 to actuate. The guides 70 and 71, which are connected to a pressure medium source, z. B. an oil pump, not shown, are connected to supply pressure oil to the containers 40 and 52
über Rückschlagventile 73 und 74. Ein Druckreduzierventil 72 ist vorgesehen, um den dem Behälter 52 zugeführten
Öldruck zu reduzieren. Ein DurchfluBsteuerventil 76 liegt in der Leitung 77, die mit der vorderen Kammer
B des Preßzylinders 31 verbunden ist, um die Geschwindigkeit des Preßkolbens 32 zu steuern, wenn der
Abschnitt mit verringertem Durchmesser in die Öffnung 31,i eintritt. Ein solcher Dämpfungsmechanismus wird
nur verwendet, wenn der Preßkolben in die vordere oder rückwärtige Richtung bewegt wird, ohne daß tatsächlich
geschmolzenes Metall eingespritzt wird, um z. B. die Maschine einstellen zu können.
Die Druckgießmaschine arbeitet wie folgt:via check valves 73 and 74. A pressure reducing valve 72 is provided in order to reduce the oil pressure supplied to the container 52. A flow control valve 76 is located in line 77 which is connected to the front chamber B of the press cylinder 31 to control the speed of the press piston 32 when the reduced diameter portion enters the opening 31, i. Such a damping mechanism is only used when the plunger is moved in the front or rear direction without actually injecting molten metal in order to e.g. B. to adjust the machine.
The die casting machine works as follows:
1. Sehr hohe Preßgeschwindigkeit mit besonders
hohen Drücken1. Very high pressing speed with especially
high pressures
Wenn das erste Wegsteuerventil 43 sich in der Stellung Zgemäß der Zeichnung befindet, wird das Drucköl aus dem Behälter 4Ö mit hoher Geschwindigkeit der hinteren Kammer A des Preßzylinders über Leitungen 44,45, das Durchflußsteuerventil 4t, das Wegsteuerventil 43 und die Leitung 46 zugeführt, indem das zweite Schnellschlußventil 47 nach links bewegt wird, so daß der Preßkolben 32 seinen Preßhub beginnt. Da das FoI-geveniii 61 und das dritte Wegsteuerventil 60 sich in der dargestellten Lage befinden, wird auch das Hilfsventil 49 in der geschlossenen Stellung gehalten. Das öl in der vorderen Kammer ßdes Preßzylinders fließt daher über die Leitung 35, so daß das erste Schnellschlußventil 36 nach rechts bewegt wird, mit dem Ergebnis, daß das öl in die hintere Kammer A des Preßzylinders 31 zurückgeführt wird. Aus diesem Grund ist es möglich, den Preßkolben mit einer besonders hohen Geschwindigkeit durch Zuführung nur einer kleinen Menge von öl aus dem Behälter 40 zu bewegen, wobei sich die ölmenge aus der Fläche des Kolbens 32 und der Fläche derWhen the first path control valve 43 is in position Z according to the drawing, the pressure oil from the container 40 is fed at high speed to the rear chamber A of the press cylinder via lines 44, 45, the flow control valve 4t, the path control valve 43 and the line 46 by the second quick-closing valve 47 is moved to the left, so that the plunger 32 begins its pressing stroke. Since the FoI-geveniii 61 and the third path control valve 60 are in the position shown, the auxiliary valve 49 is also held in the closed position. The oil in the front chamber ß of the press cylinder therefore flows via the line 35, so that the first quick-acting closing valve 36 is moved to the right, with the result that the oil is returned to the rear chamber A of the press cylinder 31. For this reason, it is possible to move the plunger at a particularly high speed by supplying only a small amount of oil from the container 40, the amount of oil from the area of the piston 32 and the area of the
Λ/ 11 * λ « Π w, 1 » " t * * λ » — '» Λ Il U J 1^-1 Λ / 11 * λ «Π w, 1» "t * * λ» - '» Λ Il UJ 1 ^ -1
!^.Gicenstange SZs ~ΐΐϋί;ρί;ζ;ει ι um ucm nuu ucs rvuibens 32 ergibt. Die Geschwindigkeit dieses Vorgangs kann mit Hilfe des Durchflußsteuerventils 41 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Wenn der Preßvorgang beendet ist und die Form mit geschmolzenem Metall gefüllt ist, wird der Druck in der Leitung 46 gleich dem in dem Behälter 40, so daß das Folgeventil 61 sich öffnet und hierdurch das Rückschlagventil 59 öffnet. Das Öl in der vorderen Kammer B des Preßzylinders 31 wird in den Behälter 139 über das Rückschlagventil 59 entleert, sowie über die Leitungen 66 und 67 und der Druck in der vorderen Kammer B nimmt auf den atmosphärischen Luftdruck ab. Gleichzeitig wird das Schnellschlußventil 36 durch die Feder 37a geschlossen und durch den Öldruck in der Mitte des Ventils 36 und das Ventil 48 wird ebenfalls durch die Feder 48/4 und den Öldruck, der durch die öffnung 48S einwirkt, geschlossen, wobei die Querschnittsfläche des Ventils 48 auf der linken Seite größer ist als auf der rechten Seite. Das Öl in der hinteren Kammer A des Preßzylinders 31 ist daher abgeschlossen. ! ^. Gicenstange SZs ~ ΐΐϋί; ρί; ζ; ει ι um ucm nuu ucs rvui bens 32 results. The speed of this process can be adjusted to a desired value with the aid of the flow control valve 41. When the pressing process is completed and the mold is filled with molten metal, the pressure in the line 46 becomes equal to that in the container 40, so that the sequence valve 61 opens and thereby the check valve 59 opens. The oil in the front chamber B of the press cylinder 31 is emptied into the container 139 via the check valve 59, as well as via the lines 66 and 67 and the pressure in the front chamber B decreases to the atmospheric air pressure. At the same time, the quick-closing valve 36 is closed by the spring 37a and by the oil pressure in the middle of the valve 36 and the valve 48 is also closed by the spring 48/4 and the oil pressure acting through the opening 48S, the cross-sectional area of the valve 48 is larger on the left than on the right. The oil in the rear chamber A of the press cylinder 31 is therefore closed.
Wenn der Preßkolben sich um einen vorbestimmten Abstand bewegt, wird das zweite Wegsteuerventil 56 in die Stellung W gebracht, um das Drucköl in dem Behälter 52 der Kammer C des Druckerhöhungszylinders 33 zuzuführen. Obwohl bei diesen Vorgängen das Rückschlagventil 59 geöffnet ist, wenn die Form mit dem geschmolzenen Metall gefüllt wird, ist es auch möglich, das dritte Wegsteuerveniäi 60 durch einen Grenzschalter oder einen Zeitschalter (nicht dargestellt) vor dem Füllen der Form zu schalten.When the plunger moves a predetermined distance, the second directional control valve 56 is in the position W brought to the pressure oil in the container 52 to the chamber C of the pressure increasing cylinder 33 to be supplied. Although in these processes the check valve 59 is open, when the mold is filled with the molten metal, it is also possible to the third path control valve 60 through a limit switch or to switch a timer (not shown) before filling the mold.
Wie oben erwähnt ist. wird der Druckerhöhungskolben 34 etwa in der Mitte des Druckerhöhungszylinders 33 festgehalten, bevor Drucköl von dem Behälter 52 zugeführt wird. Wenn der Preßkolben 32 nun dem geschmolzenen Metall in der Form nach Beendigung des Preßvorganges einen Druck besonders hoher Geschwindigkeit zuführen sollte, kann die Energie des Trägheitsmomentes des Öles, das der hinteren Kammer A mit hoher Geschwindigkeit zugeführt worden ist,As mentioned above. the pressure increasing piston 34 is held approximately in the center of the pressure increasing cylinder 33 before pressure oil is supplied from the container 52. If the plunger 32 should now apply a pressure particularly high speed to the molten metal in the mold after the pressing process has ended, the energy of the moment of inertia of the oil which has been fed to the rear chamber A at high speed can be
ίο durch eine Bewegung des Druckerhöhungskolbens nach rechts absorbiert werden, indem das Öl der Kammer C in den Behälter 52 eingeführt wird. Während dieses Vorganges werden alle beteiligten Bauteile bis zur Beendigung des Druckerhöhungsvorganges elastisch deformiert. Es ist daher möglich, den Druckerhöhungsvorgang in dein Zeitpunkt, in dem der Preßvorgang beendet ist, ohne Zeitverzögerung zu beenden.ίο be absorbed by moving the pressure increasing piston to the right by introducing the oil of the chamber C into the container 52. During this process, all components involved are elastically deformed until the end of the pressure increase process. It is therefore possible to terminate the pressure increasing operation at the point in time when the pressing operation is finished without delay.
Bei einer in dieser Art ausgeführten Druckgießmaschine können Druckschläge vollständig beseitigt werden,
und da ein Rückkopplungsventil zur Geschwindigkeitserhöhung und ein Druckerhöhungszylinder mit
dem Preßzylinder kombiniert sind, ist es möglich, die
Masse und das Gewicht der bewegten Teile des Preßkolbens mit der Kolbenstange stark zu vermindern im
Vergleich mit den bekannten Ausführungen. Selbst wenn daher der Preßvorgang mit besonders hoher Geschwindigkeit
durchgeführt wird, ist das Trägheitsmoment der bewegten Teile gering. Wie noch weiter unten
näher erläutert wird, arbeitet die Druckerhöhung nach einem idealen Zeitplan am Ende des Preßhubs, so daß es
möglich ist. einen gewünschten Druck und insbesondere auch besonders extrem hohe Drücke dem geschmolzenen
Metall in der Form zuzuführen.
Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, die gefährliehen Druckschläge selbst dann zu vermeiden, wenn
der Preßvorgang mit besonders hoher Geschwindigkeit erfolgt, d. h. mit Geschwindigkeiten, die bisher nicht erreichbar
waren. Es ist auch möglich, die Zeitverzögerung der Druckerhöhung zu vermeiden, die bei den Bekannten
Maschinen einige zehntel bis mehrere hundertstel Millisekunden betrug.With a die casting machine designed in this way, pressure surges can be completely eliminated, and since a feedback valve for increasing the speed and a pressure increasing cylinder are combined with the press cylinder, it is possible to greatly reduce the mass and the weight of the moving parts of the press piston with the piston rod in comparison with the known designs. Therefore, even if the pressing operation is carried out at a particularly high speed, the moment of inertia of the moving parts is small. As will be explained in more detail below, the pressure increase works on an ideal schedule at the end of the press stroke so that it is possible. a desired pressure and, in particular, particularly extremely high pressures to be supplied to the molten metal in the mold.
According to the invention, it is also possible to avoid the dangerous pressure surges even if the pressing process takes place at a particularly high speed, ie at speeds which were previously unattainable. It is also possible to avoid the time delay of the pressure increase, which was a few tenths to several hundredths of a millisecond in the known machines.
2. Preßvorgang mit normaler Geschwindigkeit und
Druckerhöhung2. Pressing at normal speed and
Pressure increase
In diesem Fall wird das erste Wegsteuerventil 43 in die Stellung Ygebracht, gleichzeitig mit dem Umschalten des dritten Wegsteuerventils 60 in die andere Stellung (d. h. die Betriebsstellung), so daß das Rückschlag-In this case, the first path control valve 43 is brought into position Y , at the same time as the third path control valve 60 is switched to the other position (ie the operating position), so that the non-return valve
ventil 59 geöffnet wird, um zu verhindern, daß das Öl aus der Kammer B in die Kammer A zurückgeleitet w; i, woraus sich eine langsame Geschwindigkeit für den Preßkolben ergibt. Wenn der Preßkolben 32 eine gewünschte Stellung erreicht hat, wird das Wegsteuerventil 43 in die Stellung Z gebracht und nach einer vorgeschriebenen Zeitspanne wird das zweite Wegsteuerventil 56 in die Stellung W bewegt Obgleich bei dieser Arbeitsmethode der Preßkolben 32 zuerst mit niedriger Geschwindigkeit und dann mit hoher Geschwindigkeit und zuletzt mit Druckerhöhungsgeschwindigkeit arbeitet, ist es möglich, die Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich aus Druckschlägen und einer Zeitverzögerung der Druckerhöhung ergeben.valve 59 is opened to prevent the oil from chamber B being returned to chamber A ; i, which results in a slow speed for the plunger. When the plunger 32 has reached a desired position, the directional control valve 43 is brought to position Z and after a prescribed period of time the second directional control valve 56 is moved to position W and lastly working at the rate of pressure increase, it is possible to avoid the troubles resulting from pressure surges and a time lag in pressure increase.
3. Veränderung der Geschwindigkeit während des
Preßhubs3. Change in speed during the
Press strokes
Bei Druckgießmaschinen mit einer Rückkopplungs-In die casting machines with a feedback
ΔΟ VOΔΟ VO
leitung wird häufig eine Bremskraft auf den Preßkolben am Ende des Preßhubs ausgeübt, um das Trägheitsmoment zu vergleichmäßigen und dadurch eine zu hohe Druckspitze auf Hie in die Druckgießform eingespritzte Metallschmelze zu vermeiden. Bei diesen Maschinen ist es nicht möglich, jeweils die ideale Einspritzgeschwindigkeit für unterschiedliche Produkte, verschiedene Druck^ießformen und verschiedene Arten des geschmolzenen Metalls zu erreichen. So kann in dem einen Fall ein Preßvorgang hoher Geschwindigkeit ein qualitativ hochwertiges Gußprodukt liefern, während in einem anderen Fall der Preßvorgang mit wesentlich niedrigerer Geschwindigkeit erfolgen muß, um ein Gußprodukt ausgezeichneter Qualität zu erhalten. Ebenso ist ein Anwendungsfall möglich, bei dem die Preßgeschwindigkeit langsam zunimmt, während das geschmolzene Metall in die Druckgießform einströmt. Es gibt auch Anwendungsfälle, bei denen es zweckmäßig ist, die Preßgeschwindigkeit allmählich nhynsenkcn. Es ist daher erstrebenswert, die Preßge,schwindigkeit in Abhängigkeit von den verschiedenen Parametern des Druckgießvorganges ändern zu können.line, a braking force is often exerted on the plunger at the end of the press stroke to reduce the moment of inertia to equalize and thereby an excessively high pressure peak injected into the die-casting mold on Hie Avoid metal melt. With these machines it is not possible to find the ideal injection speed in each case for different products, different die casting molds and different types of molten Metal. Thus, in one case, a high-speed pressing operation can result in a qualitative deliver high quality cast product, while in another case the pressing process with much lower Speed must be used in order to obtain a cast product of excellent quality. Likewise is an application possible in which the pressing speed increases slowly while the molten Metal flows into the die. There are also use cases where it is useful is to decrease the pressing speed gradually. It It is therefore worth striving for the Preßge, speed in To be able to change depending on the various parameters of the die casting process.
Bisher wurden üblicherweise Drucköl-betätigte Servoventile verwendet, jedoch ist von diesen bekannt, daß diese auf extrem kurze Preßzeit nicht ansprechen, so daß es mit derartigen Ventilen nicht möglich ist, in der erforderlichen Zeit die Preßgeschwindigkeit von einem hohen auf einen niederen Wert oder umgekehrt zu ändern. Gemäß der Erfindung ist es jedoch möglich, die Preßgeschwindigkeit während des Preßhubs in einer gewünschten Weise zu verändern, wie es bisher nicht möglich war. Um die Beschreibung abzukürzen, wird im folgenden die Geschwindigkeit als niedrige Geschwindigkeit, mittlere Geschwindigkeit und hohe Geschwindigkeit sowie ultrahohe Geschwindigkeit bezeichnet, jedoch haben diese Geschwindigkeiten keine festen Grenzen, und es gibt allmähliche Übergänge zwischen diesen verschiedenen Arbeitsgeschwindigkeiten.Heretofore, pressure oil-operated servovalves have been commonly used, but these are known to be this does not respond to extremely short pressing time, so that it is not possible with such valves in the required time to change the pressing speed from a high to a low value or vice versa. According to the invention, however, it is possible to adjust the pressing speed in a desired one during the pressing stroke To change ways in a way that has not been possible before. In order to shorten the description, the following is used the speed as low speed, medium speed and high speed and ultra-high speed, but these speeds are not fixed Limits, and there are gradual transitions between these different working speeds.
Obgleich nach der Zeichnung die Verbindung der Flüssigkeitsleitungen die gleiche bleibt, wenn das erste Wegsteuerventil 43 in die Stellung Voder Z gehalten wird, ist wegen einer einstellbaren öffnung 85 in der Stellung Y die Preßgeschwindigkeit niedrig, wenn das Ventil 43 die Stellung Y einnimmt Wenn das dritte Wegsteuerventil 60 die in der Zeichnung dargestellte Lage einnimmt, wird die Rückkopplungsleitung 35 geöffnet, während, wenn das Ventil 60 in die andere Lage gebracht wird, indem seine Betätigungsspule eingeschaltet wird, das Rückschlagventil 59 geöffnet wird, um die Rückkopplungsleitung 35 unwirksam zu machen. Wenn daher das Wegsteuerventil 60 sich in der dargestellten Lage befindet, wird der Preßkolben 32 mit hoher Preßgeschwindigkeit bewegt. Wird das Ventil 60 in die andere Lage bewegt, so ist die Preßgeschwindigkeit niedrig. Es ist daher möglich, die Preßgeschwindigkeit in der oben beschriebenen Weise dadurch zu verändern, daß die Wegsteuerventile 43 und 60 entsprechend gesteuert werden. Im folgenden werden einige Beispiele für derartige Änderungen der Preßgeschwindigkeit angegeben. Although, according to the drawing, the connection of the liquid lines remains the same when the first path control valve 43 is held in position V or Z, the pressing speed is low because of an adjustable opening 85 in position Y when valve 43 assumes position Y. When the third Position control valve 60 assumes the position shown in the drawing, the feedback line 35 is opened, while if the valve 60 is brought into the other position by switching on its actuating coil, the check valve 59 is opened to make the feedback line 35 ineffective. Therefore, when the directional control valve 60 is in the position shown, the plunger 32 is moved at a high pressing speed. When the valve 60 is moved to the other position, the pressing speed is low. It is therefore possible to change the pressing speed in the manner described above by controlling the directional control valves 43 and 60 accordingly. Some examples of such press speed changes are given below.
1. Das Ventil 43 befindet sich in der Stellung Y und das Ventil 60 befindet sich in der linken Stellung durch Erregung seiner Wicklung.1. Valve 43 is in position Y and valve 60 is in the left position by energizing its coil.
Z Das Ventil 43 befindet sich in der Stellung Y und das Ventil 60 ist in der in der Zeichnung dargestellten Lage.Z Valve 43 is in position Y and valve 60 is in the position shown in the drawing.
3. Das Ventil 43 befindet sich in der Stellung Z und3. The valve 43 is in position Z and
das Ventil 60 befindet sich in der linken Stellung.the valve 60 is in the left position.
4. Das Ventil 43 befindet sich in der Stellung Z und das Ventil 60 befindet sich in der in der Zeichnung dargestellten Lage.4. The valve 43 is in position Z and the valve 60 is in the position shown in the drawing.
Wenn man die Ventile 43 und 60 in der angegebenen Reihenfolge umschaltet, ändert sich die Geschwindigkeit des Preßkolbens 32 von einer niedrigen Geschwindigkeit zur mittleren Geschwindigkeit, zur hohen Geschwindigkeit und zur ultrahohen Geschwindigkeit.If the valves 43 and 60 are switched in the order given, the speed changes of the plunger 32 from a low speed to a medium speed, to a high speed and to ultra-high speed.
Andererseits gilt, wenn die Reihenfolge der Umschaltung der Ventile 43,60 folgendermaßen verläuft:On the other hand, if the sequence of switching over of valves 43, 60 is as follows:
5. Das Ventil 60 befindet sich in der dargestellten Lage und das Ventil 43 wird in die Stellung Y gebracht. 5. The valve 60 is in the position shown and the valve 43 is brought into the Y position.
6. Das Ventil 60 befindet sich in der dargestellten Lage und das Ventil 43 wird in die Stellung Z gebracht. 6. The valve 60 is in the position shown and the valve 43 is brought into the Z position.
7. Das Ventil 60 wird in die andere Stellung umgeschaltet und das Ventil 43 wird in die Stellung Z gebracht.7. The valve 60 is switched to the other position and the valve 43 is in the Z position brought.
8. Das Ventil 60 befindet sich in der anderen Stellung und das Ventil 43 wird in die Stellung Kgebracht.8. The valve 60 is in the other position and the valve 43 is brought to the K position.
Die Geschwindigkeit des Preßkolbens 32 wird von einer mittleren Geschwindigkeit zur ultrahohen Geschwindigkeit
und dann zur hohen Geschwindigkeit und zur niedrigen Geschwindigkeit verändert. Wie man aus
diesen Beispielen erkennen kann, kann die Reihenfolge der Preßgeschwindigkeiten in verschiedener Weise geändert
werden, indem man die Reihenfolge der Umschaltung der Ventile 43 und 60 entsprechend wählt.
Die folgenden Vorteile können durch Veränderung der Preßgeschwindigkeit während des Preßhubs erzielt
werden. Wenn die Preßgeschwindigkeit zu Beginn niedrig ist und dann erhöht wird, während das geschmolzene
Metall in die Form einströmt kann das geschmolzene Metall mit einer solchen Geschwindigkeit gegossen
werden, daß eine laminare Strömung erzielt wird, wodurch sich Erzeugnisse besonders hoher Qualität erzielen
lassen. In einigen Fällen haben die Erzeugnisse und die Form eine solche Gestalt, daß es schwierig ist, das
Gas aus der Form auszutreiben.The speed of the plunger 32 is changed from medium speed to ultra-high speed and then to high speed and low speed. As can be seen from these examples, the order of the pressing speeds can be changed in various ways by selecting the order of switching of the valves 43 and 60 accordingly.
The following advantages can be obtained by changing the pressing speed during the pressing stroke. If the pressing speed is initially low and then increased while the molten metal is flowing into the mold, the molten metal can be poured at such a rate that a laminar flow is achieved, whereby high quality products can be obtained. In some cases, the products and the mold have such a shape that it is difficult to expel the gas from the mold.
Wenn die Preßgeschwindigkeit am Ende des Preßhubs sehr groß wäre, würde die Temperatur des Gases in der Form über die Temperatur des geschmolzenen Metalles angehoben werden infolge der adiabatischen Kompression und hierdurch würde das geschmolzene Metall an der Form haften und die Lebensdauer der Form verringern. Diese Schwierigkeit kann dadurch behoben werden, daß die Preßgeschwindigkeit am Ende des Preßhubs verringert wird. Es ist klar, daß die verschiedenen Abstufungen der Preßgeschwindigkeit dadurch noch vergrößert werden können, daß man die Zahl der Ventile vermehrt und anders ausgebildete Ventile verwendet.If the pressing speed were very high at the end of the pressing stroke, the temperature of the gas would be raised in the mold above the temperature of the molten metal as a result of the adiabatic Compression and thereby the molten metal would adhere to the mold and extend the life of the Decrease shape. This difficulty can be eliminated by reducing the pressing speed at the end of the press stroke is reduced. It is clear that the various degrees of pressing speed thereby can still be increased by increasing the number of valves and valves with different designs used.
Wenn bei irgendeiner Art der Änderung der Preßgeschwindigkeit der Preßkolben 32 bei Beendung des Preßhubs angehalten wird, wird das Trägheitsmoment des Öles durch den Behälter 52 über den Druckerhöhungskolben 34 absorbiert Da es außerdem möglich ist, das zweite Wegsteuerventil 56 zu einer beliebigen Zeit zu schalten, kann der Druck ohne Zeitverzögerung oder auch mit einer gewünschten Zeitverzögerung aufgehoben werden. Da es ferner möglich ist, den Druck in dem Behälter 52 auf einen gewünschten Wert mit Hilfe des Reduzierventils 72 einzustellen, kann auf das in derIf any kind of change in the pressing speed of the plunger 32 at the end of the The press stroke is stopped, the moment of inertia of the oil is passed through the reservoir 52 via the pressure increasing piston 34 absorbed Since it is also possible to use the second directional control valve 56 at any time to switch, the pressure can be canceled without a time delay or with a desired time delay will. Furthermore, since it is possible to adjust the pressure in the container 52 to a desired value with the aid of the Adjust the reducing valve 72, can be adjusted to that in the
Form befindliche geschmolzene Metall ein gewünschter
Druck ausgeübt werden.Molten metal located in a desired shape
Pressure to be exerted.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
2020th
J5J5
4040
H 55H 55
bObO
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